改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑制造技術(shù)

一種改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑，以三聚氰胺聚磷酸酯(MPP)為阻燃劑，以聚酯型聚氨酯預(yù)聚體改性環(huán)氧樹脂E-44為基體，制備改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑，通過對(duì)改性基體材料進(jìn)行電子探針(EPMA)以及沖擊強(qiáng)度測(cè)試，對(duì)改性阻燃膠粘劑進(jìn)行剪切強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性以及阻燃性能測(cè)試，從而確定了聚氨酯與阻燃劑用量對(duì)膠粘劑性能的影響。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種樹脂膠粘劑，尤其是一種改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑。
技術(shù)介紹
目前，膨脹阻燃劑優(yōu)于含鹵阻燃劑之處在于其燃燒時(shí)煙霧小，放出的氣體無害。此夕卜，膨脹阻燃劑生成的炭層可以吸附熔融著火的聚合物，防止其滴落傳播火災(zāi)，十分適用于高聚物的阻燃。三聚氰胺聚磷酸酯(MPP)是近年來新開發(fā)出來的新型環(huán)保阻燃劑屬膨脹型阻燃劑。因此，以MPP為阻燃劑制備阻燃材料符合當(dāng)今的環(huán)保要求與發(fā)展趨勢(shì)，由于雙酚A型環(huán)氧樹脂脆性大、耐沖擊性差，需對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行增韌改性處理，從而制備出韌性較好的實(shí)驗(yàn)基體附，本專利技術(shù)選用MPP為阻燃劑，以聚氨酯改性環(huán)氧樹脂為基體，從而專利技術(shù)一種改 性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述問題，本專利技術(shù)提供一種改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑。一種改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑，以三聚氰胺聚磷酸酯(MPP)為阻燃劑，以聚酯型聚氨酯預(yù)聚體改性環(huán)氧樹脂E-44為基體，制備改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑。通過對(duì)改性基體材料進(jìn)行電子探針(ΕΡΜΑ)以及沖擊強(qiáng)度測(cè)試，對(duì)改性阻燃膠粘劑進(jìn)行剪切強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性以及阻燃性能測(cè)試，從而確定了聚氨酯與阻燃劑用量對(duì)膠粘劑性能的影響。得到結(jié)果環(huán)氧樹脂100份，聚氨酯預(yù)聚體30份，阻燃劑30份，制備的改性阻燃膠粘劑具有優(yōu)異的韌性和阻燃性能，其拉伸剪切強(qiáng)度為21. 3MPa，氧指數(shù)達(dá)29. 6，膨脹阻燃劑優(yōu)于含鹵阻燃劑之處在于其燃燒時(shí)煙霧小，放出的氣體無害。此外，膨脹阻燃劑生成的炭層可以吸附熔融著火的聚合物，防止其滴落傳播火災(zāi)，十分適用于高聚物的阻燃。三聚氰胺聚磷酸酯(MPP)是近年來新開發(fā)出來的新型環(huán)保阻燃劑屬膨脹型阻燃劑。因此，以MPP為阻燃劑制備阻燃材料符合當(dāng)今的環(huán)保要求與發(fā)展趨勢(shì)。由于雙酚A型環(huán)氧樹脂脆性大、耐沖擊性差，需對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行增韌改性處理，從而制備出韌性較好的改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑，本專利技術(shù)選用MPP為阻燃劑，以聚氨酯改性環(huán)氧樹脂為基體，從而研制出一種改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑。具體實(shí)施例方式I.原料 環(huán)氧樹脂E- 44;聚酯型端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體；低分子聚酰胺651、T-31、DMP-30.KH-5 60硅烷偶聯(lián)劑、可溶性淀粉；三聚氰胺聚磷酸酯(MPP)。2.試樣的制備 將一定比例的聚氨酯預(yù)聚體與環(huán)氧樹脂放入反應(yīng)器中，90。C反應(yīng)一段時(shí)間，待反應(yīng)完全后，添加一定比例阻燃劑，采用JB-3型磁力攪拌器進(jìn)行攪拌，反應(yīng)O. 5h。最后加入納米Si02,混合攪拌20min后，采用超聲波分散儀分散lOmin，靜置一段時(shí)間，制得A組分。將固化劑(低分子聚酰胺651和T. 31)、固化促進(jìn)劑DMP 30以及擴(kuò)鏈劑充分混合，制得B組分。將A組分與B組分充分混合即完成配膠。3.測(cè)試方法 EPMA測(cè)試首先將配制好的膠液澆注成柱狀膠棒，待固化完全后，沖斷得斷裂面。然后進(jìn)行斷口噴金處理，在日本島津EPM. 810電子探針進(jìn)行觀察并拍照。沖擊強(qiáng)度測(cè)試按照GB/T1043-93，在承德試驗(yàn)機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的XIJ- 50型簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行測(cè)試。剪切強(qiáng)度測(cè)試根據(jù)GB/7124- 86，在長(zhǎng)春試驗(yàn)機(jī)廠生產(chǎn)的w E_ 30液壓萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行測(cè)試。熱重測(cè)試采用德國耐馳公司生產(chǎn)STA449C熱重測(cè)試儀，選取溫度范圍25 700。·C，升溫速度為10。a min左右進(jìn)行測(cè)試。阻燃性能測(cè)試根據(jù)gbT2406_93，采用江寧縣分析儀器廠生產(chǎn)的HC. 2型氧指數(shù)測(cè)定儀進(jìn)行垂直燃燒測(cè)試。4.結(jié)果分析 4. I改性環(huán)氧樹脂性能分析 4. 1_1 EPMA性能分析純環(huán)氧樹脂膠粘劑和聚氨酯預(yù)聚體改性環(huán)氧樹脂制備膠粘劑的EPMA，純環(huán)氧樹脂的斷口形貌近乎脆斷，而經(jīng)聚氨酯改性環(huán)氧樹脂的固化物有了明顯的撕裂，兩端面之間的相互穿插十分明顯，趨向于韌性斷裂。這是由于聚氨酯預(yù)聚體與環(huán)氧樹脂中的官能團(tuán)進(jìn)行了接枝反應(yīng)，從而與環(huán)氧樹脂形成一定程度的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。體系固化后產(chǎn)生了微觀相分離，聚氨酯橡膠微粒以分散相分散在環(huán)氧樹脂的連續(xù)相中，在不同階段橡膠相產(chǎn)生的作用不同。在加入量達(dá)到一定程度(30份)時(shí)，由于聚氨酯橡膠粒子的增多，從而表現(xiàn)為韌性斷裂，環(huán)氧樹脂的韌性有了提高。4.1_2沖擊強(qiáng)度分析 通過沖擊試驗(yàn)測(cè)得增韌改性環(huán)氧樹脂膠粘劑的斷裂沖擊強(qiáng)度為10. 28kJ 111-2，相比純環(huán)氧樹脂的6. 29kJ nl’ 2提高了 63. 4%，表明環(huán)氧樹脂膠粘劑的脆性得到了顯著改盡口 ο這是由于聚氨酯/環(huán)氧結(jié)構(gòu)中具有異氰酸酯基，能夠賦予體系良好的粘接性和柔韌性。另外，聚氨酯和環(huán)氧樹脂能夠在體系中形成一定程度的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，避免了因化學(xué)鍵收縮不同而在體系內(nèi)產(chǎn)生的較大內(nèi)應(yīng)力，降低了脆性，從而很大程度地提高了體系的抗開裂能力，達(dá)到了增強(qiáng)增韌的效果。4. 2膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度分析 為阻燃劑三聚氰胺聚磷酸酯(MPP)對(duì)膠粘劑拉伸剪切強(qiáng)度的影響曲線。阻燃劑三聚氰胺聚磷酸酯在5%和25%時(shí)對(duì)膠粘劑的影響都比較好，但考慮到膠粘劑為阻燃用膠粘劑，因此選用25%作為影響因素為最佳含量，過量同樣會(huì)降低環(huán)氧樹脂膠粘劑的性能。三聚氰胺聚磷酸酯加入少量(5%左右)時(shí)，有利于增加環(huán)氧樹脂的內(nèi)應(yīng)力使膠粘劑的強(qiáng)度增加。但由于三聚氰胺聚磷酸酯密度小，隨著加入量的增加，體積逐漸增大，破壞了膠的內(nèi)應(yīng)力，使拉伸剪切強(qiáng)度降低。4. 3膠粘劑熱重曲線分析對(duì)比聚氨酯改性環(huán)氧樹脂基體與添加阻燃劑后膠粘劑的TG曲線可知，阻燃膠粘劑的起始分解溫度稍有增高，高溫下分解速率變慢，說明加入阻燃劑對(duì)膠粘劑的熱穩(wěn)定性略有提高。另外TG曲線末端的起伏，表明膠粘劑分解的殘余含碳量變大，這對(duì)基體起到良好的阻燃性作用。這是由于該炭層的厚度變大后可以增強(qiáng)膠粘劑的阻燃作用，起到很好的隔熱、隔氧、抑煙和防熔滴作用，因此膠粘劑的熱穩(wěn)定性也滿足了實(shí)際使用要求2. 4膠粘劑阻燃性能分析 4.4膠粘劑的氧指數(shù)達(dá)到29.6%，相比純環(huán)氧樹脂的(20%)有較大幅度地提高，達(dá)到難燃材料(27%)的標(biāo)準(zhǔn)。說明阻燃劑起到了阻燃作用，在一定程度上抑制了環(huán)氧樹脂的燃燒，阻燃性達(dá)到了預(yù)期的阻燃目的。 三聚氰胺磷酸酯在燃燒時(shí)，使聚合物表面形成泡沫狀炭，阻止了熱和氧向火焰?zhèn)鬟f，導(dǎo)致火焰熄滅。此外，膨脹碳化物粘附在燃燒的聚合物熔融區(qū)域，防止了流滴，避免了火焰蔓延現(xiàn)象。此炭層的形成歷程符合膨脹型阻燃劑炭層形成規(guī)律為 (I)在較低的溫度下酸源釋放出無機(jī)酸； 2)在稍高于釋放酸的溫度下，發(fā)生酯化反應(yīng)，體系中的胺可作為酯化反應(yīng)的催化劑； (3)體系在酯化前和酯化過程中熔化； (4)反應(yīng)產(chǎn)生水蒸汽和由氣源產(chǎn)生的不燃性氣體使熔融體系發(fā)泡與此同時(shí)，多元醇磷酸酯脫水炭化，形成無機(jī)物及炭殘留物，且體系進(jìn)一步膨脹發(fā)泡； (5)體系膠化和固化，反應(yīng)完全，形成多子L泡沫炭層。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑的研制，其特征在于：以三聚氰胺聚磷酸酯(MPP)為阻燃劑，以聚酯型聚氨酯預(yù)聚體改性環(huán)氧樹脂E？44為基體，制備改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑的研制，其特征在于以三聚氰胺聚磷酸酯(MPP)為阻燃劑，以聚酯型聚氨酯預(yù)聚體改性環(huán)氧樹脂E-44為基體，制備改性阻燃環(huán)氧樹脂膠粘劑。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性阻燃...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：費(fèi)金華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：費(fèi)金華，
類型：發(fā)明
國別省市：